KR20090127798A

KR20090127798A - 스팀보일러용 보일러탱크

Info

Publication number: KR20090127798A
Application number: KR1020090010290A
Authority: KR
Inventors: 공경석
Original assignee: 주식회사 대일; 주식회사 지엠씨; 공경석
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2009-12-14

Abstract

본 발명은 스팀보일러용 보일러탱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수위레벨센서가 내장된 센서파이프를 보일러탱크의 상부 벽체를 관통시켜 수직 방향으로 삽입시키는 한편, 상기 센서파이프에 의하여 보일러탱크의 내부공간이 센서에 의한 수위측정공간과 전기히터에 의한 가열공간으로 분할되도록 함으로서, 수위레벨센서의 장착작업을 용이하게 수행토록 하는 한편, 수위레벨센서에 의한 정확한 수위측정이 이루어지도록 함은 물론이고, 보일러탱크의 설치에 따른 부피와 배관의 용접부위를 최소화시킴으로서, 공간의 효율적인 활용과 더불어 보일러탱크의 폭발위험을 방지할 수 있도록 한 스팀보일러용 보일러탱크에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 압력탱크가 되는 케이싱(10a)이 구비되고, 상기 케이싱(10a)의 상,하부측에는 스팀배출관(12)과 보충수 유입관(11)이 각각 연결 설치되며, 상기 케이싱(10a)의 내부 하측에는 케이싱(10a)의 측벽을 관통하여 전기히터(13)가 삽입 설치된 스팀보일러용 보일러탱크(10)에 있어서, 상기 보일러탱크(10)의 케이싱(10a) 일측에는 수위레벨센서(16)가 내장된 센서파이프(17)가 케이싱(10a)의 상부 벽체를 수직 방향으로 관통하여 케이싱(10a)의 내부로 삽입 설치되며, 상기 센서파이프(17) 중에서 수위레벨센서(16)가 조립되는 상단 부분은 평판(平板)의 형태를 가지면서 케이싱(10a)의 상부 벽체를 통하여 외부로 노출되고, 케이싱(10a)의 내부로 삽입되는 상기 센서파이프(17)의 바닥부와 상측부에는 물구멍(17a)과 공기구멍(17b)이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

스팀보일러, 보일러탱크, 수위레벨센서

Description

스팀보일러용 보일러탱크{Boiler tank for steam boiler}

본 발명은 수위레벨센서가 내장된 센서파이프를 보일러탱크의 상부 벽체를 관통시켜 수직 방향으로 삽입시키는 한편, 상기 센서파이프에 의하여 보일러탱크의 내부공간이 센서에 의한 수위측정공간과 전기히터에 의한 가열공간으로 분할되도록 함으로서, 수위레벨센서의 장착작업을 용이하게 수행토록 하는 한편, 수위레벨센서에 의한 정확한 수위측정이 이루어지도록 함은 물론이고, 보일러탱크의 설치에 따른 부피와 배관의 용접부위를 최소화시킴으로서, 공간의 효율적인 활용과 더불어 보일러탱크의 폭발위험을 방지할 수 있도록 한 스팀보일러용 보일러탱크에 관한 것이다.

일반적으로 세탁소와 같은 업소에 비치되어 각종 의류의 건조에 사용되는 의류건조기에는 건조용 열풍(熱風)을 공급시키도록 하는 라디에이터(Radiator: 방열기)가 구비되어 있으며, 상기 라디에이터를 통해서는 의류건조기와 함께 설비되는 스팀보일러로부터 공급되는 고온의 스팀(Steam: 증기)이 순환됨으로서, 의류건조기의 내부로 유입된 외부공기를 라디에이터에 의하여 세탁물의 건조에 필요한 열풍으로 조성시키도록 하게 된다.

상기와 같이 세탁소의 의류건조기용으로 사용되는 스팀보일러 뿐만 아니라 고온스팀을 생성시키기 위한 각종 스팀보일러에 사용되는 보일러탱크(10)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 스팀배출관(12)과 보충수 유입관(11)이 압력탱크로서의 케이싱(10a) 상,하부측에 각각 연결 설치되고, 상기 케이싱(10a)의 내부에는 다수 개의 전기히터(13)가 삽입 설치되며, 상기 케이싱(10a)의 하단부로부터는 드레인밸브(14a)를 구비하는 배수라인(14)이 연장 설치되어 있다.

이와 더불어, 상기 보일러탱크(10)에는 내부에 저장된 물의 수위를 파악하여 보충수 유입관(11)에 설치된 미도시된 밸브를 개폐시킴으로서, 보일러탱크(10)의 내부로 보충수를 공급시키기 위한 수위레벨센서(16)가 설치되는 바, 통상 그 길이가 다르게 되는 다수 개(2개 내지 4개 정도)의 센서(16)가 보일러탱크(10)용 케이싱(10a)의 상부 벽체를 관통하여 수직 방향으로 삽입 설치된다.

그러나, 압력탱크가 되는 보일러탱크(10)는 원통 형상의 케이싱(10a)으로 형성될 뿐만 아니라, 그 상부 벽체와 하부 벽체 또한 볼록하게 라운드(Round)진 형상을 가지고 있으므로, 각각의 수위레벨센서(16)가 라운드진 상부 벽체를 관통하여 보일러탱크(10)의 내부에서 수직 방향으로 정확하게 위치토록 하는 센서(16)의 장착작업이 매우 까다롭게 됨은 물론이고, 이러한 센서(16)의 장착상태를 육안으로 확인하여 조정할 수도 없는 문제점이 있었다.

또한, 각각의 수위레벨센서(16)를 보일러탱크(10)용 케이싱(10a)에 1차적으로 정확하게 장착시킨다 하더라도, 보일러탱크(10)에 저장된 물이 부글부글 끓으면서 요동치게 되므로 정확한 수위측정이 어렵게 되는 한편, 보일러탱크(10)의 사용 과정에서 케이싱(10a)의 상부 벽체에 압력 및 열에 의한 변형이 발생하게 될 경우에도, 센서(16) 하단부의 이동폭이 매우 커지게 되어 정확한 수위측정이 어렵게 되는 문제점이 있었다.

다시 말해서, 수위레벨센서(16)의 경우 보일러탱크(10)의 치수에 맞추어 그 길이가 개략 500mm 정도로 길게 됨으로서, 수위레벨센서(16)의 상단부가 고정된 케이싱(10a)의 상부 벽체가 압력 및 열에 의하여 변형될 경우, 상부 벽체의 변형폭이 1mm 정도가 된다 라고 한다면, 센서(16) 하단부의 이동폭은 상부 벽체의 변형곡률에 대한 법선각도(θ)에 따라 500mm×tanθ가 되어, 그 이동폭이 매우 커지게 된다는 것이다.

이로 인하여, 각각의 센서(16)에 의한 정확한 수위측정이 불가능하게 됨은 물론이고, 센서(16)와 연계된 솔레노이드 밸브 등의 제어기구가 오작동되는 요인을 제공할 뿐만 아니라, 심할 경우에는 각각의 센서(16)끼리 접촉되어 실질적인 감지능력을 상실하게 되며, 이러한 문제점을 보완하기 위해서는 센서(16)간의 간격을 최대한으로 넓게 확보하여야 하지만, 이 또한 전기히터(13)의 설치공간에 의하여 많은 제약을 받게 된다.

특히, 전기히터(13)로 스팀을 생성시켜 보일러탱크(10)의 외부로 방출시킨 만큼 보일러탱크(10)내에 저장된 물의 수위가 줄어들게 되고, 수위레벨센서(16)가 이를 감지하여 솔레노이브 밸브 등의 제어기구를 작동시킴에 따라 보충수 유입관(11)을 거쳐 보일러탱크(10)의 내부로 보충수가 공급되도록 하게 되는 바, 각각의 센서(16)에 의한 수위감지폭이 적으면 적을수록 보일러탱크(10)에 의한 스팀의 생성효율을 향상시킬 수 있게 된다.

다시 말해서, 센서(16)에 의한 수위감지폭이 적을수록 보일러탱크(10)로 유입되는 보충수의 량을 아주 적은 량으로 제어하여 급격한 수온의 저하를 방지할 수 있다는 것인 데, 위에서 설명되어진 바와 같이 보일러탱크(10) 내부의 불안정한 수위로 인한 센서(16)의 오작동을 막기 위하여, 센서(16)간의 높이 차이(수위감지폭)를 통상 많이 주게 되므로, 센서(16)에 의한 보충수의 유입 과정에서 낮은 온도의 보충수가 한 번에 많은 량으로 유입된다.

상기와 같이 온도가 낮은 보충수가 일시에 많은 량으로 유입되면, 보일러탱크(10)에 저장된 물의 온도가 급격히 낮아짐에 따라, 이미 생성되어 있는 보일러탱크(10)내의 증기가 응축되어 압력이 하강하게 됨은 물론이고, 전기히터(13)가 지속적으로 작동하더라도 유입된 보충수를 다시 끓이기 위하여 많은 시간이 소요되므로, 스팀의 생성이 일시 중단되는 것과 같은 성능저하를 유발시키는 문제점이 발생하게 된다.

그리고, 수위레벨센서(16)의 경우 약 8V ~ 12V의 약한 전압으로 작동되는 데 반하여, 전기히터(13)의 경우는 약 380V 정도의 높은 전압으로 작동되므로, 전기히터(13)의 절연도가 조금만 낮아지게 되더라도 전기히터(13)로부터 누전된 전압이 센서(16)간에 흐르는약 8V ~ 12V의 전압보다 높아지게 되며, 이로 인하여 센서(16)의 오작동을 일으키게 되는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 수위레벨센서(16) 자체가 수중에 완전히 노출된 상태로 설치됨으로서, 보일러탱크(10)에 저장된 물이 스케일(Scale)에 의하여 오염될 경우, 각각 의 센서(16) 외부면에도 다량의 스케일이 부착되는 바, 이와 같이 센서(16)의 외부면에 부착된 스케일이 절연효과를 유발시켜 미세 전압으로 작동하는 센서(16)의 오작동을 유발시키는 등 수위레벨센서(16)를 보일러탱크(10)에 직접 설치할 경우 매우 많은 문제점이 노출되었다.

상기와 같은 문제점을 보완하기 위하여 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 보일러탱크(10)용 케이싱(10a)의 일측 외부에 수위레벨탱크(15)를 케이싱(10a)과 연결 설치하는 한편, 수위레벨탱크(15)에 저장된 물이 케이싱(10a)의 내부에 저장된 물과 동일한 수위를 이룰 수 있도록, 상,하로 위치하는 한 쌍의 연결관(15a)에 의하여 수위레벨탱크(15)를 케이싱(10a)과 연결 설치하며, 이러한 수위레벨탱크(15)의 내부에 상기 수위레벨센서(16)가 설치되도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 종래의 보일러탱크(10)에 있어서도, 보일러탱크(10)용 케이싱(10a)의 외부에 수위레벨탱크(15)가 돌출식으로 연결 설치됨으로서, 보일러탱크(10)의 전체적인 부피가 증가하는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 세탁소와 같이 좁은 실내공간을 이루는 장소에 스팀보일러를 설비할 경우 공간적인 제약이 크게 되는 문제점이 발생하게 되었다.

특히, 스팀의 생성 과정에서 발생하는 내압(약 4~5kg/cm² 정도)을 견딜 수 있도록 제조된 압력탱크로서의 케이싱(10a) 외부에 수위레벨탱크(15)를 한 쌍의 연결관(15a)으로 연결시킴에 따라, 보일러탱크(10)용 케이싱(10a)과 수위레벨탱크(15)에 걸쳐 총 4군데의 배관용접부위가 발생하게 되는 바, 이는 보일러탱크(10) 의 제조에 따른 원가 및 폭발위험을 증가시키는 요인으로 작용하게 된다.

다시 말해서, 보일러탱크(10)용 케이싱(10a)과 수위레벨탱크(15)의 측벽상에 2개의 구멍을 형성시킨 다음, 각각의 구멍에 연결관(15a)을 맞대어 고압배관용 용접을 행하여야 함으로서, 까다로운 용접작업에 의하여 보일러탱크(10)의 제조에 따른 시간과 비용이 상승됨은 물론이고, 이러한 용접작업시 용접결함 등이 발생할 경우에는 보일러탱크(10)의 사용시 내압에 의한 보일러탱크(10)의 폭발위험성 또한 증대된다는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 스팀보일러용 보일러탱크는 수위레벨센서가 내장된 센서파이프를 보일러탱크의 상부 벽체를 관통시켜 수직 방향으로 삽입시키는 한편, 상기 센서파이프에 의하여 보일러탱크의 내부공간이 센서에 의한 수위측정공간과 전기히터에 의한 가열공간으로 분할되도록 함으로서, 수위레벨센서의 장착작업을 용이하게 수행토록 하는 한편, 수위레벨센서에 의한 정확한 수위측정이 이루어지도록 함은 물론이고, 보일러탱크의 설치에 따른 부피와 배관의 용접부위를 최소화시킴으로서, 공간의 효율적인 활용과 더불어 보일러탱크의 폭발위험을 방지할 수 있도록 하는 것을 그 기술적인 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, 압력탱크가 되는 케이싱이 구비되고, 상기 케이싱의 상,하부측에는 스팀배출관과 보충수 유입관이 각각 연결 설치되며, 상기 케이싱의 내부 하측에는 케이싱의 측벽을 관통하여 전기히터가 삽입 설치된 스팀보일러용 보일러탱크에 있어서, 상기 보일러탱크의 케이싱 일측에는 수위레벨센서가 내장된 센서파이프가 케이싱의 상부 벽체를 수직 방향으로 관통하여 케이싱의 내부로 삽입 설치되며, 상기 센서파이프 중에서 수위레벨센서가 조립되는 상단 부분은 수위레벨센서의 장착에 필요한 수직각을 일정하게 유지시킬 수 있도록 평판의 형태를 가진 상태에서 케이싱의 상부 벽체를 통하여 외부로 노출되고, 케이싱의 내부로 삽입되는 상기 센서파이프의 바닥부와 상측부에는 물구멍과 공기구멍이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 각각의 수위레벨센서를 평판 형태의 센서고정판에 의하여 센서파이프의 내부에 수직 방향으로 용이하고 정확하게 장착시킨 상태에서, 이 센서파이프 자체를 보일러탱크용 케이싱의 내부 공간을 따라 수직 방향으로 삽입 및 용접시키도록 함으로서, 보일러탱크에 대한 수위레벨센서의 신속하고 정확한 장착작업이 가능토록 하는 효과가 있다.

또한, 상기 센서파이프에 의하여 보일러탱크용 케이싱의 내부공간을 수위레벨센서에 의한 수위측정공간과 전기히터에 의한 가열공간으로 분할 형성시킴에 따라, 가열공간에 저장된 물이 전기히터의 직접적인 가열에 의하여 부글부글 끓게 되더라도, 수위측정공간에 저장된 물은 좁은 물구멍에 의하여 잔잔한 수면을 유지하게 되며, 이로 인하여 케이싱 자체에 설치된 수위레벨센서로 정확한 수위 측정이 가능토록 하는 효과가 있다.

특히, 수위레벨센서가 내장된 센서파이프 자체를 보일러탱크용 케이싱과 직접적으로 용접 설치함에 따라, 센서파이프와 케이싱의 연결부위가 변형에 대한 충분한 지지강도를 가지게 됨은 물론이고, 센서파이프의 연결부위에 내압 및 열에 의한 변형이 발생되더라도, 센서간의 측정간격이 변동되거나 각각의 센서끼리 접촉되는 것과 같은 상황을 미연에 방지토록 하는 효과가 있다.

따라서, 센서와 연계된 솔레노이드 밸브 등의 제어기구가 오작동되거나, 각각의 센서끼리 접촉되어 실질적인 수위측정 능력을 상실하게 되는 등의 문제점을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 한편, 전기히터로부터 누전된 전압의 영향 또한 최소화시킬 수 있게 됨으로서, 수위레벨센서에 의한 보다 더 정확한 수위측정이 가능하게 되는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 센서간의 측정간격(센서에 의한 수위감지폭)을 줄이더라도 센서와 연계된 제어기구가 오작동되지 아니함에 따라, 보충수 유입관을 거쳐 보일러탱크로 유입되는 보충수의 량을 적절한 수준에서 제어할 수 있게 되며, 이로 인하여 온도가 낮은 보충수가 일시에 많은 량으로 유입됨에 따라 발생하는 보일러탱크의 압력하강(증기응축)과, 보충수의 재가열에 따른 전기히터의 과부하 및 보충수 재가열시까지의 스팀생성 중단과 같은 보일러탱크의 성능저하를 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 모든 작용효과와 더불어, 수위레벨탱크와 같은 보조탱크를 케이싱의 외부에 설치하지 않도록 함에 따라, 보일러탱크의 전체적인 부피를 최소화시 켜 스팀보일러의 설비에 필요한 공간을 용이하게 확보토록 할 수 있게 됨으로서, 세탁소와 같이 실내가 좁은 공간에 스팀보일러 설비를 행함에 따른 공간적인 제약을 최소화시키는 측면에 기여토록 하는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 압력탱크가 되는 케이싱상에 배관의 연결부위 및 이를 위한 용접작업을 최소화시킴으로서, 보일러탱크의 사용 과정에서 발생할 수 있는 폭발의 위험성을 현저히 줄일 수 있는 동시에, 보일러탱크의 제조단가를 절감시키는 측면에도 한층 더 기여할 수 있는 등의 매우 유용한 효과를 가지는 것이다.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면 제 2도 및 제 3도를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 의한 보일러탱크(10)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 스팀배출관(12)과 보충수 유입관(11)이 압력탱크로서의 케이싱(10a) 상,하부측에 각각 연결 설치되고, 상기 케이싱(10a)의 내부에는 다수 개의 전기히터(13)가 삽입 설치되며, 상기 케이싱(10a)의 하단부로부터는 드레인밸브(14a)를 구비하는 배수라인(14)이 연장 설치되어 있으며, 이는 종래의 보일러탱크 구조와 동일하게 이루어지는 것이다.

본 발명의 요부를 이루는 구성요소로서는, 도 2 및 도 3에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 길이가 다른 다수 개(통상 2개 내지 4개 정도)의 수위레벨센서(16)가 일정한 간격을 두고 수직 방향으로 삽입 설치된 센서파이프(17)를 일차적으로 제조한 다음, 상기 센서파이프(17)를 보일러탱크(10)용 케이싱(10a)의 일측(도면상 좌측) 상부 벽체를 수직 방향으로 관통시켜 케이싱(10a)의 내부로 삽입 설치한 것이다.

상기와 같이 센서파이프(17)를 일차적으로 제조함에 있어, 전선 등의 접속부위가 되는 센서소켓(18)(센서용 어뎁터)은 각각의 수위레벨센서(16)와 연결된 상태로 센서파이프(17) 상단의 센서고정판(19)을 통하여 외부로 노출되는 한편, 상기 센서고정판(19)은 평판(平板)의 형태를 가지면서 센서파이프(17)의 몸통 부분과 일체로 고정 설치된다.

상기 센서고정판(19)을 포함하는 센서파이프(17)는 내부식성과 용접성이 우수한 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸 재질 등을 적용시키는 것이 바람직하지만, 이외에도 다른 여러 가지 재질의 금속파이프가 적용될 수 있으며, 용접에 따른 작업성과 내압의 지지강도를 확보할 수 있도록 원통 형상의 파이프를 적용시키는 것이 가장 바람직하다.

상기 센서파이프(17)는 보일러탱크(10)용 케이싱(10a)의 상부 벽체에 형성된 구멍을 관통하여 케이싱(10a)의 바닥부와 근접하는 위치까지 케이싱(10a)의 내부로 삽입 설치된 상태에서, 센서파이프(17)의 상단측 외주면과 케이싱(10a)의 상부 벽체에 형성된 구멍과의 사이에 행하여지는 1개소, 1회의 고압배관용 용접작업을 통하여 보일러탱크(10)용 케이싱(10a)과 일체로 고정 설치된다.

그리고, 상기 센서파이프(17) 중에서 수위레벨센서(16)가 센서소켓(18)과 함께 조립되는 상단 부분 즉, 센서고정판(19)측은 케이싱(10a)의 상부 벽체를 통하여 외부로 노출되는 한편, 케이싱(10a)의 내부로 삽입되는 센서파이프(17)의 바닥부와 상측부에는 케이싱(10a)의 내부에 저장된 물과 센서파이프(17)의 내부에 저장되는 물이 동일한 수위를 이룰 수 있도록, 물구멍(17a)과 공기구멍(17b)이 각각 형성되어 있다.

도면상 상기 물구멍(17a)과 공기구멍(17b)이 하나의 큰 구멍으로 형성되어 있으나, 이와는 달리 물구멍(17a)과 공기구멍(17b)을 다수 개의 소형 구멍으로 분할 형성시키더라도 무방하고, 센서파이프(17)의 바닥부 전체를 개구부(開口部)로 형성시켜, 센서파이프(17)의 바닥부 전체가 물구멍(17a)의 역할을 수행토록 할 수도 있으며, 물구멍(17a)과 공기구멍(17b)이 형성되는 위치 또한 물의 유입과 공기의 배출이 가능하다는 조건하에서 도면에 도시된 위치 이외의 다른 위치가 될 수 있음을 밝혀두는 바이다.

다시 말해서, 상기 물구멍(17a)의 경우는 센서파이프(17)의 바닥면 중앙부가 아닌 센서파이프(17)의 하부측 벽체가 될 수도 있고, 공기구멍(17b)의 위치 또한 케이싱(10a)의 내부에 저장되는 물의 최대 저장수위보다 높게 되는 위치라면 어떠한 위치에 형성되더라도 무방하다는 것이며, 이러한 센서파이프(17)에 의하여 케이싱(10a)의 내부공간이 수위레벨센서(16)에 의한 수위측정공간과 전기히터(13)에 의한 가열공간으로 분리될 수 있는 것이다.

그러나, 상기 물구멍(17a)의 경우에는 그 위치를 보다 합리적으로 조정할 필요가 있는 데, 그 이유는 보일러탱크(10)의 사용 과정에서 전기히터(13)로부터 전압이 누전되더라도, 센서파이프(17)의 몸통 부분에 의하여 전압의 전달이 차단되도록 함으로서, 누전된 전압이 수위레벨센서(16)에 미치는 영향을 최소화시키도록 하 는 것이 필요하기 때문이다.

따라서, 상기 물구멍(17a)은 센서파이프(17)의 바닥부 중앙 또는 전기히터(13)와 반대되는 위치에 해당하는 센서파이프(17)의 하단 측벽부(도면상 좌측 몸통)상에 형성시키는 것이 가장 바람직하며, 전기히터(13)와 마주보는 위치의 몸통(도면상 센서파이프의 우측 몸통)에는 물구멍(17a)을 형성시키지 않는 것이 바람직하다고 볼 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 센서파이프(17)의 센서고정판(19)이 평판의 형태를 가짐으로서, 각각의 수위레벨센서(16)를 센서파이프(17)의 내부에 수직 방향으로 용이하고 정확하게 장착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 수위레벨센서(16)가 일차적으로 장착된 상태의 센서파이프(17) 자체를 보일러탱크(10)용 케이싱(10a)의 내부 공간을 따라 수직 방향으로 삽입 및 용접시킴으로서, 보일러탱크(10)에 대한 수위레벨센서(16)의 신속하고 정확한 장착작업이 가능하게 된다.

또한, 상기 센서파이프(17)에 의하여 보일러탱크(10)용 케이싱(10a)의 내부공간이 수위레벨센서(16)에 의한 수위측정공간과 전기히터(13)에 의한 가열공간으로 분할 형성됨에 따라, 종래의 경우와 같이 수위레벨탱크(15)와 같은 별도의 보조탱크를 케이싱(10a)의 외측에 설치하지 않더라도 케이싱(10a) 자체에 설치된 수위레벨센서(16)에 의하여 정확한 수위측정을 이루어낼 수 있게 된다.

다시 말해서, 센서파이프(17)의 외부에 해당하는 가열공간에 저장된 물과, 센서파이프(17)의 내부에 해당하는 측정공간에 저장된 물이 물구멍(17a)과 공기구멍(17b)에 의하여 동일한 수위를 이루면서도, 각각의 공간이 센서파이프(17)에 의 하여 독립된 공간으로 구획됨에 따라, 가열공간에 저장된 물이 전기히터(13)의 직접적인 가열에 의하여 부글부글 끓게 되더라도, 수위측정공간에 저장된 물은 좁은 물구멍(17a)에 의하여 잔잔한 수면을 유지하게 되며, 이로 인하여 케이싱(10a) 자체에 설치된 수위레벨센서(16)로 정확한 수위 측정이 가능하게 된다는 것이다.

특히, 수위레벨센서(16)가 내장된 센서파이프(17) 자체가 보일러탱크(10)용 케이싱(10a)과 직접적으로 용접됨에 따라, 센서파이프(17)와 케이싱(10a)의 연결부위가 내압 및 열에 의한 변형에 대항할 수 있는 충분한 지지강도를 가지게 됨은 물론이고, 센서파이프(17)의 연결부위에 내압 및 열에 의한 변형이 발생되더라도 센서파이프(17)에 내장된 센서(16) 자체에는 거의 영향을 미치지 않게 된다.

이는 중공형(中空形)의 센서파이프(17) 몸통 부분이 내압 및 열에 의한 변형을 어느 정도 완충시킬 수 있는 것에 기인하며, 센서파이프(17) 자체가 기울어지는 최악의 상황이 발생하더라도, 수평 방향의 센서고정판(19)에 고정된 각각의 센서(16)가 센서파이프(17)와 함께 동일한 각도로 기울어지게 됨으로서, 최저 수위와 최고 수위만이 약간 변동될 뿐이고, 센서(16)간의 측정간격이 변동되거나 각각의 센서(16)끼리 접촉되는 것과 같은 상황은 발생하지 않게 된다.

따라서, 센서(16)와 연계된 솔레노이드 밸브 등의 제어기구가 오작동되거나, 각각의 센서(16)끼리 접촉되어 실질적인 수위측정 능력을 상실하게 되는 등의 문제점을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 한편, 전기히터(13)로부터 누전된 전압의 영향 또한 최소화시킬 수 있게 됨으로서, 수위레벨센서(16)에 의한 보다 더 정확한 수위측정이 가능하게 된다.

뿐만 아니라, 센서파이프(17)의 내부에 저장된 물이 잔잔한 수면을 유지하게 됨으로서, 각 센서(16)간의 높이 차이(수위감지폭)를 매우 적게 하더라도 센서(16)에 의한 제어기구의 오작동이 발생하지 않게 됨으로서, 보일러탱크(10)로 유입되는 낮은 온도의 보충수 량을 아주 적은 량으로 제어하여 보일러탱크(10) 내부의 급격한 수온 저하를 방지할 수 있게 된다.

이로 인하여, 온도가 낮은 보충수가 일시에 많은 량으로 유입됨으로서 보일러탱크(10)에 저장된 물의 온도가 급격히 낮아짐에 따라, 이미 생성되어 있는 보일러탱크(10)내의 증기가 응축되어 압력이 하강하게 되거나, 보충수의 재가열을 위하여 전기히터(13)에 과부하가 걸리게 되거나, 보충수의 재가열시까지 스팀의 생성이 일시 중단되는 것과 같은 성능저하를 유발시키지 않게 되는 것이다.

이와 더불어, 수위레벨탱크(15)와 같은 보조탱크를 케이싱(10a)의 외부에 설치하지 않도록 함에 따라, 보일러탱크(10)의 전체적인 부피를 최소화시켜 스팀보일러의 설비에 필요한 공간을 용이하게 확보토록 할 수 있게 됨으로서, 세탁소와 같이 실내가 좁은 공간에 스팀보일러 설비를 행함에 따른 공간적인 제약을 최소화시키는 측면에 기여할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 스팀의 생성에 따른 내압(약 4~5kg/cm² 정도)을 견딜 수 있도록 제조된 압력탱크로서의 케이싱(10a)상에 배관의 연결부위 및 이를 위한 용접작업을 1개소, 1회로 최소화시킬 수 있으며, 이로 인하여 보일러탱크(10)의 사용 과정에서 발생할 수 있는 폭발의 위험성을 도 1에 도시된 종래의 경우와 비교하여 1/4 정도의 수준으로 현저히 줄일 수 있는 동시에, 보일러탱크(10)의 제조단가를 절감시키는 측면에도 기여할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 종래의 스팀보일러용 보일러탱크를 나타내는 측단면도.

도 2는 본 발명에 의한 스팀보일러용 보일러탱크를 나타내는 측단면도.

도 3은 도 2의 평단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 보일러탱크 10a : 케이싱 11 : 보충수 유입관

12 : 스팀배출관 13 : 전기히터 14 : 배수라인

14a : 드레인밸브 15 : 수위레벨탱크 15a : 연결관

16 : 수위레벨센서 17 : 센서파이프 17a : 물구멍

17b : 공기구멍 18 : 센서소켓 19 : 센서고정판

Claims

압력탱크가 되는 케이싱(10a)이 구비되고, 상기 케이싱(10a)의 상,하부측에는 스팀배출관(12)과 보충수 유입관(11)이 각각 연결 설치되며, 상기 케이싱(10a)의 내부 하측에는 케이싱(10a)의 측벽을 관통하여 전기히터(13)가 삽입 설치된 스팀보일러용 보일러탱크(10)에 있어서,

상기 보일러탱크(10)의 케이싱(10a) 일측에는 수위레벨센서(16)가 내장된 센서파이프(17)가 케이싱(10a)의 상부 벽체를 수직 방향으로 관통하여 케이싱(10a)의 내부로 삽입 설치되며,

상기 센서파이프(17) 중에서 수위레벨센서(16)가 조립되는 상단 부분은 평판(平板)의 형태를 가지면서 케이싱(10a)의 상부 벽체를 통하여 외부로 노출되고, 케이싱(10a)의 내부로 삽입되는 상기 센서파이프(17)의 바닥부와 상측부에는 물구멍(17a)과 공기구멍(17b)이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 스팀보일러용 보일러탱크.